东 莞 理 工 学 院
本 科 课 程 设 计
课程设计题目：具有存储器变址寻址及逻辑运算功能的复杂模型机的设计学 生 姓 名： 学 号：
系 别：计算机学院 专 业 班 级： 指导教师姓名：
目录
主要内容：
1. 课程设计目的 2. 所用的设备及软件：
EL-JY-II型计算机组成原理实验系统一套，排线若干……。3. 课程设计的基本工作原理 4. 课程设计的详细设计 5. 课程设计的调试、运行步骤 6. 课程设计的运行结果 7. 课程设计的心得体会 8. 回答问题。
课程设计题目：
? 题目5：具有存储器变址寻址及逻辑运算功能的复杂模型机的设计 ? 运行SUC R0,R1 时，讨论有进位和无进位两种情况。
1. 课程设计目的
《计算机组织与体系结构》课程设计是计算机科学与技术专业本科学生在学习完《计算机组织与体系结构》课程之后的一个重要的实践环节。要求学生在教师的指导下，综合运用已学过的《计算机组织与体系结构》中的各种知识和技能，独立完成一项较为完整、并具有一定难度的课程设计任务。使学生初步掌握用微程序控制器控制模型机的数据通路，进一步学习模型机系统设计与实现。
2. 所用的设备及软件：
EL-JY-II型计算机组成原理实验系统一套，排线若干……。
3. 课程设计的基本工作原理
1．数据格式
模型机规定采用定点补码表示法表示数据，且字长为8位，其格式如下：
7 符号 6 5 4 3 2 1 0 尾 数
其中第7位为符号位，数值表示范围是： -27≤X≤27-1 2．指令格式
模型机设计四大类指令共十六条，其中包括算术逻辑指令、I/O 指令、访问及转移指令和停机指令。
(1) 算术逻辑指令
设计9条算术逻辑指令并用单字节表示，寻址方式采用寄存器直接寻址，其格式如下：
7 6 5 4 OP-CODE 3 2 RS 1 0 RD
其中，OP-CODE 为操作码，rs为源寄存器，rd为目的寄存器，并规定：
RS或RD 00 01 10 选定的寄存器 R0 R1 R2
9条算术逻辑指令的名称、功能和具体格式见表8-1。 表8-1 算术逻辑指令的助记符、功能和具体格式
助记符 CLR RD MOV RS,RD ADC RS,RD SBC RS,RD INC RD AND RS,RD COM RD RRC RS RD RLC RS,RD LDA M,D,RD STA M,D,RD JMP M,D BZC M,D IN addr,RD OUT addr,RD HALT 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 00 00 00 00 0100 0101 0110 M D M D M D M D 01 10 00 RD RD 00 (addr)?RD RD?(addr) 停机 11 00 当CY=1或Z=1时 E?PC 10 00 01 指令格式 00 RS RS RS RD RS RD RS RS 00 RD RD RD RD RD RD RD RD RD 0?RD RS?RD RS+RD+CY?RD RS-RD-CY?RD RD+1?RD RS?RD?RD RD?RD 功能 RD (E)?RD RD?(E) RD E?PC (2) 访问指令及转移指令
模型机设计2条访内指令，即存数（STA）、取数（LDA），2条转移指令，即无条件转移（JMP）、结果为零或有进位转移指令（BZC），指令格式为：
7 6 00 5 4 M D 3 2 OP-CODE 1 0 RD 其中，OP-CODE为操作码，rd为目的寄存器地址（LDA、STA指令使用）。D为位移量（正负均可），M为寻址模式，其定义如下：
寻址模式 00 01 10 11 有效地址E E=D E=(D) E=(RI)+D E=(PC)+D 说明 直接寻址 间接寻址 RI变址寻址 相对寻址
本模型机规定变址寄存器 RI指定为寄存器R2。 (3) I/O 指令
输入（IN）和输出（OUT）指令采用单字节指令，其格式如下： 7 6 5 4 OP-CODE 3 2 addr 1 0 RD 其中，addr=01时，选中“INPUT DEVICE”中的开关组作为输入设备，addr=10 时，选中“OUTPUT DEVICE”中的数码块作为输出设备。
(4) 停机指令 指令格式如下： 7 6 5 4 OP-CODE 3 2 00 1 0 00 HALT 指令，用于实现停机操作。
4. 课程设计的详细设计
1.复杂模型的数据通路图如图8-1所示，首先根据指令要求设计微程序流程图并确定微地址，我们第五组的复杂模型机的微程序流程图如图8-2所示
计算机组成原理课程设计
